Direct X-ray and electron-beam lithography of halogenated zeolitic imidazolate frameworks

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作者
Min Tu,Benzheng Xia,Dmitry E. Kravchenko,Max L. Tietze,Alexander John Cruz,Ivo Stassen,Tom Hauffman,Joan Teyssandier,Steven De Feyter,Zheng Wang,Roland A. Fischer,Benedetta Marmiroli,Heinz Amenitsch,Ana Torvisco,Miriam de J. Velásquez‐Hernández,Paolo Falcaro,Rob Ameloot
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (1): 93-99 被引量:136
标识
DOI:10.1038/s41563-020-00827-x
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) offer disruptive potential in micro- and optoelectronics because of the unique properties of these microporous materials. Nanoscale patterning is a fundamental step in the implementation of MOFs in miniaturized solid-state devices. Conventional MOF patterning methods suffer from low resolution and poorly defined pattern edges. Here, we demonstrate the resist-free, direct X-ray and electron-beam lithography of MOFs. This process avoids etching damage and contamination and leaves the porosity and crystallinity of the patterned MOFs intact. The resulting high-quality patterns have excellent sub-50-nm resolution, and approach the mesopore regime. The compatibility of X-ray and electron-beam lithography with existing micro- and nanofabrication processes will facilitate the integration of MOFs in miniaturized devices. The low dielectric constants and high porosity of MOFs are of interest for applications in electronics and sensors, but patterning techniques for these materials are in their infancy. Here, direct X-ray and electron-beam lithography at sub-50-nm resolution are reported that leave porosity and crystallinity intact.
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